Didacticiel conception helice bateau (1)

Didacticiel conception helice bateau (2)

Didacticiel conception helice bateau (3)

Didacticiel conception helice bateau (4)

Didacticiel conception helice bateau (5)

Nous avons vu dans le didacticiel 1 comment définir le cahier des charges de notre hélice. Maintenant que l'on sait ce que l'on désire, voyons comment l'obtenir: Nous allons maintenant ouvrir un modèle d' hélice propulsive eau (bateau) dans héliciel

Le projet par défaut des hélices de propulsion eau règle les paramètres fluide sur eau de mer :

l' Objectif projet sur helice propulsion

et la loi de profil sur profil constant avec le profil NACA 1408

Le projet d hélice de propulsion eau (bateau) par défaut est une hélice 5 pales, nous désirons concevoir une hélice de construction simple, nous allons donc tout de suite modifier le nombre de pales dans l' onglet3:Optimiser et l' ajusterà 2 pales:

Ceci étant fait nous allons régler le point de fonctionnement, notamment la vitesse de croisière, à 3 noeuds:

Nous laisserons de coté pour l' instant la vitesse de rotation car nous ne savons pas trop..(et nous utiliserons apres définition de la géométrie la fonction de recherche de la vitesse de rotation optimum )

Passons donc a la géométrie des pales de notre hélice.Nous allons déterminer le diamètre de l'hélice:

Nous avons vu que les pertes de portance en bout de pale (voir:Aile Hydrofoil et voiles>les pertes en bout d'aile ou de pale...) peuvent diminuer notre rendement si notre pale est courte et que la portance est repartie trop près du bout. Nous allons donc faire en sorte que notre pale soit la plus longue possible et que sa largeur soit importante au pied de pale, et faible en bout de pale.

La longueur de pale maximum sera donc recherchée en tenant compte de la profondeur navigable minimum(sans que l'hélice racle le fond), et de la position de l'arbre d'hélice (la distance entre la coque et l'arbre d'hélice détermine aussi le rayon max).

Apres de nombreuses discussions entre:

• le concepteur de la coque,
• l'utilisateur du bateau,
• le mécano qui va implanter le moteur,
• Pythagore qui me dit que l'angle de l'arbre d'hélice avec la surface doit rester le plus faible possible pour que la force appliquée soit bien orientée,
• le voisin qui passe par là,
• le beau frere du voisin et son petit dernier qui veut grimper dans le bateau encore plein de résine...
• la passagere qui me dit qu'il ne faudrait pas se mouiller les genoux quand on descend ...

Nous décidons donc, pour satisfaire tout le monde, que la pale pourra avoir une longueur maximum de 200 mm, soit une hélice de diamètre 400mm.

Réglons donc la longueur de pale à 200mm dans l' onglet2:Géométrie

Le pied de pale sera réglé avec le curseur en pourcentage de la longueur de pale, Le rayon au pied de la pale détermine le diamètre du moyeu de l'hélice , nous avons choisi un moyeu de 40 mm pour pouvoir y loger un système de fixation des pales, donc un rayon au pied de pale de 20 mm soit 10% de la longueur de pale. Il est a noter que la partie de la pale près de l'axe fournit peu de poussée car sa vitesse est faible, comparé au bout de pale. Il est recommandé de ne jamais descendre au dessous de 10 % de la longueur de pale...

La largeur de pale au pied(corde du profil de pied de pale) sera réglée a 100mm et la largeur en bout de pale (corde du profil de bout de pale) sera réglée à 20mm.

Au niveau de la distribution des cordes intermédiaires, cliquez sur "linéariser" pour aligner repartir les cordes de maniere linéaires :

 

Voila notre géométrie (ébauche provisoire) est déterminée et nous pouvons lancer la construction et tester les performance de notre modèle en utilisant la fonction "Re construire helice " dans la barre d' outils en haut à gauche du logiciel. A chaque fois que vous modifiez la géométrie de votre hélice, vous verrez le bouton"Reconstruire" s' activer pour vous indiquer que votre hélice doit être reconstruite si vous désirez actualiser les résultats et le modèle 3d.

Nous obtenons donc notre hélice:

Utilisez le bouton de contrôle de rotation dans la barre d' outil en bas du modèle 3d pour arrêter la rotation de l'hélice et l' observer:

Voyons maintenant comment choisir une vitesse de rotation en fonction des performances recherchées...

suite:Didacticiel conception d'une hélice de bateau (3)